Tlaková sestava - určení kategorií a výpočet zkušebn. tlaku pro plastová potrubí. Ing.Pekař

Transkript

1 Tlaková sestava - určení kategorií a výpočet zkušebn. tlaku pro plastová potrubí Ing.Pekař

2 MANUÁL Kategorizace tlakové sestavy a jednotlivých tlakových zařízení dle PED 97/23/EC (Nařízení vlády č.26/2003 Sb.) V uvedené směrnici EU (které identicky odpovídá citované vládní nařízení) jsou uvedeny vztahy, jejichž výsledkem je prohlášení o shodě a uvolnění výrobku pro trh. Uvedené vztahy se dají uspořádat do vývojového diagramu. Tento diagram byl převeden do tabulkového procesoru Excel a uveden na listu Vlastní kategorizace tohoto souboru. Tato směrnice platí pro ČR a ostatní státy Evropské unie. Tabulka na listu Vlastní kategorizace vychází z určení kategorie tlakové sestavy. Tlaková sestava je několik tlakových zařízení sestavených výrobcem tak, že představují ucelenou funkční jednotku. Za tlaková zařízení se považují tlaková nádoba, potrubí, tlaková výstroj, bezpečnostní výstroj a parní kotel či generátor. Podrobněji je terminologie popsána ve výše uvedené směrnici. Kategorie jednotlivých prvků se odvozují z grafů, které jsou součástí uvedené směrnice Kategorie tlakové sestavy je největší z kategorií použitých tlakových zařízení, neuvažujeme-li kategorii bezpečnostní výstroje. Podle toho se určuje i modul (nebo také postup) posuzování shody. Ale i jednotlivé prvky mají své postupy, podle kterých se posuzuje shoda. Jak list Vlastní kategorizace vyplnit? Vyplňují se pouze hodnoty ve oranžových buňkách, výsledky jsou v buňkách světle modrých. Sloupec C. Zadejte číslo prvku (druhu) tlakové sestavy. Prvky jsou očíslovány v buňce C6. Tlakovou výstroj je nutno zadat jako tlakovou nádobu nebo potrubí, tj. podle čeho má svým charakterem blíž. Např. kompenzátor se zadává jako potrubí. Sloupec D. Zadání identifikace tlakového zařízení nemá vliv na funkci kategorizace. Slouží jen k přesnému určení v případě potřeby (např. při tisku). Sloupec E. Zadává se stav tekutiny formou číslice uvedené v buňce E6. Sloupec F. Zadává se druh tekutiny formou číslice uvedené v buňce F6. Rozdělení tekutin na nebezpečné a jiné se děje podle listu Klasifikace látek. Vzduch, dusík, voda, pára patří jednoznačně pod druh 2 - Ostatní Sloupec G. Zde se zadává přetlak v barech. Maximální dovolený tlak je tlak, na který je seřízen příslušný pojistný ventil(y). Sloupec H se zadává ve stupních Celsia. Sloupec I. Zadává se DN potrubí v milimetrech nebo objem tlakových nádob či kotlů v litrech. Sloupec Y. Zadává se odpověď na otázku v předešlém sloupci. Zadává se pouze písmeno A, jestliže je odpověď na otázku kladná. Sloupec M automaticky generuje číslo grafu (pro tlakovou výstroj a bezpečnostní výstroj graf není) podle Přílohy 2 NV 26/2003 Sb. Sloupec W automaticky generuje z uvedeného grafu kategorii tlakového zařízení. Existují však výjimky, které jsou korigovány otázkou a odpovědí ve sloupci Y. Sloupec Z. Na základě odpovědi na otázku jsou uvedeny korigované kategorie tlakového zařízení. Sloupec AB automaticky generuje moduly (postupy) posuzování shody podle Přílohy 3 NV 26/2003 Sb. Sloupce AC a AD automaticky generují potřebu spolupráce notifikované osoby na základě textu modulů posuzování shody. Přezkoušení návrhu je součástí předvýrobních etap v případě, že se využívá modul B nebo H. Tyto sloupce jsou proto pouze informativní.

3 . MANUÁL.. ROZMĚROVÉ ŘADY PLASTOVÝCH TRUBEK Průmyslová potrubí z plastů mají i řadu specifik, které se při výpočtu a návrhu uložení musí respektovat. Jako základní fakt musíme brát specifické y trubek z plastů a jejich řady. Tyto jsou dány následujícími vztahy: Řada trubek S je bezné číslo dané vztahem d n sn S 2s kde d n je jmenovitý vnější průměr trubky s n je jmenovitá tloušťka potrubí Standardní ový poměr SDR(Standard Dimension Ratio) je bezné číslo dané vztahem: dn SDR 2S s Dolní mez pevnosti (v normách je také udáván nepřesný výraz spolehlivosti) je 97,5% dlouhodobé srovnávací pevnosti potrubí při dané teplotě a čase Celkový koeficient C má hodnotu větší než a zohledňuje ostatní provozní i konstrukční podmínky. Jmenovitý tlak PN je označení používané k referenčním účelům se závislostí na mechanických vlastnostech. Vypočítá se takto: 0 20 PN s s S SDR n n LCL.2. VÝPOČET ZKUŠEBNÍHO TLAKU Zkušební tlak PT se určuje podle následující rovnice: Ds smin 2smin PT. PT 2s D s min Avšak výpočet zkušebního tlaku podle PED je takovýto: Zkušební tlak nesmí být menší než větší ze dvou hodnot určených následovně: P test =,25 PS F test /F nebo P test =,43 PS Kde F dovolené namáhání pro konstrukční podmínky při nejvyšší dovolené teplotě TS a navrhované životnosti potrubí F test dovolené namáhání pro konstrukční podmínky při zkušební teplotě a navrhované životnosti potrubí PS nejvyšší dovolený tlak potrubního svařence v barech PT, P test zkušební tlak v barech Pt Z toho vyplývá následující postup: Je nutno vypočítat zkušební tlak podle PED a potom zkontrolovat, zda tímto tlakem není překročena pevnost plastu v tahu, a to při 20 C - podle úvodního vzorce této kapitoly. Jestliže překročená je, je nutno zkušební tlak omezit. s Pt min Ing.Pekař

4 Číslo prvku tl.sest. - Tlaková nádoba 2- Potrubí 3- Tlaková výstroj 4- Bezpečnostní výstr. 5- Parní kotel (gener.) -, pára 2- kapalina - nebezpečná 2- ostatní původní Ano/Ne opravená přezkoušení návrhu po výrobě/ realizaci Kategorizace tlakové sestavy a jednotlivých tlakových zařízení dle PED 97/23/EC (Nař.vlády č.26/2003sb.) Umístění tlakové sestavy: Rozvod páry Druh tlakového zařízení Číslo či identifikace tlakového zařízení Stav tekutin y Druh tekuti ny Max. dovolený tlak (PS) Max. dovolená tepl. (TS) Objem nádoby(v)/ Jmenovitý průměr potrubí (DN) mezisoučin Číslo grafu Kategorie dle 3 NV č.26/2003sb. Modul posuzování shody Nutnost spolupráce notifikované osoby při posuzování shody nebo jiná identifikace stupeň C litr nebo barlitr nebo barmilimetr dle Přílohy 2 "Grafy posuzování shody" NV č.26/2003sb. doplňková informace/ otázka dle Přílohy 3 "Postupy posuzování shody" NV č.26/2003sb Tlaková nádoba pára ostatní V IV. Jde o přenosné hasící přístr.či lahve dýchacích přístrojů? Ne IV. B+D nebo B+F nebo G nebo H ANO ANO Parní kotel K xxx Tlaková nádoba Výměník E xxx kapalina ostatní I. není Ano I. A NE NE 3 Potrubí Potrubní větev x pára ostatní III. není - III. B+D n. B+F n. B+E n. B+C n. H ANO ANO 4 Potrubí Potrubní větev y pára ostatní I. není - I. A NE NE 5 Potrubí Potrubní větev z kapalina nebezp ečná I. není - I. A NE NE 6 7 Tlaková výstroj Tlaková výstroj 8 Bezpečnostní výstr. 9 Potrubí Armatura a Kompenzátor a Pojišť.ventil x pára ostatní zkuste znova není pára Zadejte jako tlakovou nádobu nebo potrubí! Ano není neurčeno NE NE nebezp Zadejte jako tlakovou nádobu nebo ečná zkuste znova není potrubí! Ano není neurčeno NE NE pára ostatní graf není IV. není - IV. B+D nebo B+F nebo G nebo H ANO ANO pára nebezp ečná II. Obsahuje zařízení nestabilní? Ne II. A nebo D nebo E NE ANO 0 XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE 2 XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE 3 XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE 4 XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE 5 XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE 6 XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE 7 XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE 8 XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE 9 XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE 20 XXX není tl.zaříz. 0 není - 0 bez posuzování shody NE NE Celá tlaková sestava IV. není - IV. B+D nebo B+F nebo G nebo H ANO ANO Kategorizaci vyhotovil: Abc Dne: Ing.Pekař

5 Výpočet zkušebního tlaku při tlakové zkoušce pro plastová potrubí dle PED 97/23/EC (Nař.vlády č.26/2003sb. č.) a harmonizovaných norem Příloha Poř. č. Identifikace potrubní větve Identifikační číslo Druh materiálu Označení plastu Max. dovolený tlak (PS) Max. dovolená teplota (TS) průměr trubky C Pevnost v tahu při zk. teplotě (sigma Pt) MPa Srovnávací napětí plastu při zk. teplotě (Ftest) MPa Srovnávací napětí plastu při teplotě TS (F) MPa Zkušební tlak,43 x PS podíl Ftest/F Zkušební tlak 2,25 x PS x Ftest/F Výběr většího ze zk. tlaku a 2 Zkušební tlak 3 vypočítaný na základě pevnosti v tahu a PP-H ,0 9,0 4,0 4,30 2,25 28,3 28,3 9,39 9,39 2 abc PE ,0 6,0 4,5,44,33 3,33 3,33 2,4 2,4 3 xyz PE ,0 8,8 8,8 7,5,00 6,25 7,5 9,69 7, Zkušební tlak určil: dne: Výsledný zkušební tlak Ing.Pekař

6 Nejčastější y plastových trubek ,8 75 2,9 60 6, , ,2 6,8 75 4,3 60 9, 280 5, ,3 20,8 75 4,5 60 9, , ,7 20,9 75 6,8 60 4, , ,4 25,8 90 3,5 80 6,9 35 2, 560 2,4 25 2,3 90 5, 80 0,2 35 7, ,7 32,9 90 5,4 80 0,7 35 8, ,2 32 2,9 90 8,2 80 6, , ,8 40,8 0 4, , , , 40 2,3 0 6,3 200, , ,7 40 2,4 0 6,6 200, , ,4 40 3,7 0 0, , , ,2 50 2,0 25 4, , , ,2 50 2,9 25 7, 225 2, , , 50 3,0 25 7, , , ,6 50 4,6 25, , , ,3 63 2,0 40 5, , , ,4 63 2,9 40 8, , ,5 63 3,0 40 8, , ,7 63 4,6 40 2, , ,9

7 Tabulka srovnávacích napětí a pevnosti v MPa pro plastová potrubí v závislosti na teplotě a životnosti Označení Pevnost Životnost Maximální dovolená teplota plastu plastu v potrubí -40 C 20 C 0 C 0 C 20 C 40 C 60 C 80 C 00 C 20 C 40 C let 7,9 6,5 4,9 2,6,0 PE-63 8,0 0 let 7,8 6, 4,8 25 let 7,8 6,0 4,8 50 let 7,5 6,0 4,5 5 let 9,9 8,3 7,3 6,0 2,0 PE-80 25,0 0 let 9,5 7,9 7,0 4,0 25 let 9, 7,8 7,0 50 let 9,0 7,8 6,9 5 let 2,5 9,3 7,2 6,0 2,0 PE-00 25,0 0 let 2,4 8,9 6,9 4,0 25 let 2,2 8,8 6,9 50 let 2,0 8,8 6,8 5 let 2,5,5 7,7 5,0 3,0,2 PP-H 33,0 0 let 2,0 0,5 7,5 4,7 2,0,0 25 let,5 9,7 7,0 4,3,7 50 let 0,5 9,0 6,5 4,0 5 let 2,5,5 7,6 5,0 3,0,2 PP-B 33,0 0 let 2,0,0 7,4 4,7 2,0,0 25 let,2 0,2 6,9 4,3,7 50 let 0,5 9,6 6,4 4,0 5 let 3,0,0 7,2 5,0 3,0,2 PP-R 33,0 0 let 2,5 0,5 7,0 4,7 2,0,0 25 let 2,0 9,7 6,8 4,3,7 50 let,5 9,0 6,3 4,0 5 let 5,0 4,5,5 0,0 7,0 5,2 PB 33,0 0 let 4,4 4,0,0 9,2 6,5 4,0 25 let 4,3 3,6 0,6 8,3 6,0 50 let 4,0 3,3 0,2 8,0 5 let 7,5 6,0,0 4,8 ABS 45,0 0 let 7,0 5,3 0,5 4,5 25 let 6,8 5,0 0,0 4,0 50 let 6,5 4,5 5 let 3,0 27,5 20,0 2,5 6,5 PVC-C 55,0 0 let 30,0 26,5 9,0,5 6,0 25 let 29,0 25,5 8,0,0 50 let 28,0 25,0 6,5 0,5 5 let 28,0 9,0 8,0 PVC-U 55,0 0 let 26,0 7,0 7,0 25 let 24,5 6,0 6,3 50 let 24,0 5,0 5 let 3,0 8,5 3,5 0,0 5,0 PVDF 54,0 0 let 30,0 7,5 3,0 0,0 5,0 25 let 29,5 7,5 3,0 0,0 5,0 50 let 29,0 7,5 3,0 0,0 5,0

8 Tabulka. Klasifikace látek (nebezpečnost nutné pro zatřídění tlakových systémů) Klasifikace dle 57/998 Sb., 2, odst.8 (356/2003 Sb., 2, odst.5) a) výbušné mohou exotermně reagovat i bez přístupu kyslíku za rychlému vývinu u nebo u nich dochází k detonaci a prudkému shoření nebo při zahřátí vybuchují, jsou.li umí v částečně uzavřené nádobě b) oxidující při styku s jinými látkami, zejména hořlavými, vyvolávají vysoce exotermní reakci c) extrémně. kapaliny bod vzplanutí < 0 o C, hořlavé bod varu < 35 o C 2. y - vznětlivé při styku se vzduchem za normální (pokojové) teploty a normálního (atmosférického) tlaku Označení dle 25/999 Sb. (232/2004 Sb.) E O F+ Označení skupiny tekutiny pro NV26/2003 d) vysoce. mohou se samovolně zahřívat a poté vznítit při F hořlavé styku se vzduchem za normální (pokojové) teploty a normálního (atmosférického) tlaku 2. pevné - mohou se snadno vznítit po krátkém styku se zápalným zdrojem a po jeho odstranění dále hoří a nebo doutnají 3. kapaliny bod vzplanutí < 2 o C, nejsou extrémně hořlavé při styku s vodou nebo vlhkým vzduchem uvolňují vysoce hořlavé y v množství nejméně l.kg -.h - e) hořlavé bod vzplanutí v rozmezí od 2 o C do 55 o C R0 f) vysoce po vdechnutí, požití nebo proniknutí kůží mohou T+ toxické i ve velmi malém množství způsobit akutní nebo chronické poškození zdraví nebo smrt g) toxické po vdechnutí, požití nebo proniknutí kůží mohou T i v malém množství způsobit akutní nebo chronické poškození zdraví nebo smrt h) zdraví po vdechnutí, požití nebo proniknutí kůží mohou Xn škodlivé způsobit akutní nebo chronické poškození zdraví nebo smrt 2 i) žíravé při styku s živou tkání mohou způsobit její C zničení 2 j) dráždivé nemají vlastnosti žíravin, ale při dlouhodobém Xi nebo opakovaném styku s kůží nebo sliznicí 2 mohou vyvolat zánět